CC BY
107
- улучшение технологической подготовки производства;
- создание электронных архивов;
- разработка системы подготовки (IETM);
- реорганизация текущих бизнес-процессов (BPR);
- внедрение на производстве системы (MRP/ERP);
- интеграция производственного контура (MRP/ERP) с конструкторским контуром и контуром технологической подготовки;
- организация компьютерной поддержки системы эксплуатации.
CALS-технологии позволяют [2]:
- в масштабах промышленности экономить десятки миллиардов долларов в год;
- сократить сроки проведения всех работ на 15-20%.
В настоящий момент в мире действуют более 25 национальных организаций по CALS, в том числе в США, Японии, Канаде, Великобритании, Германии, Швеции, Норвегии, Австралии и других странах, а также в НАТО. В рамках NATO CALS Organization разработан документ, описывающий основные направления развития CALS в НАТО - NATO CALS Handbook («Руководство по применению CALS») [1].
Работа данных организаций направлена на разработку разного уровня нормативно-технической документации по технологиям и стандартам, регламентирующим создание и использование CALS. Таким образом за последние несколько лет разработаны следующие документы: ISO 10303 (Industrial automation systems and integration - Product data representation and exchange), ISO 13584 (Part Library), Def Stan 00-60 (Integrated Logistic Support), MIL-STD-2549 (Configuration Management. Data Interface), MIL-HDBK-61 (Configuration Management. Guidance), AECMA Specification 2000M (International Specification for Materiel Management Integrated Data Processing for Military Equipment), AECMA Specification 1000D (International Specification for Technical Data Publications, Utilising a Common Source Data Base) и т.д.
Условно нормативные документы в области CALS можно разделить на три основные группы:
- стандарты, описывающие общие принципы электронного обмена данными;
- стандарты, регламентирующие технологии обеспечения безопасности данных;
- технические стандарты, определяющие форматы и модели данных, технологии представления данных, способы доступа и использования данных, описывающих изделия, процессы и среду, в которой протекает жизненный цикл изделия.
Исследования в области CALS с точки зрения практической и теоретической науки направлены на создание информационных моделей производимого изделия, сопровождающих изделие не только на всем протяжении производственного цикла, а также и на последующих этапах. Если принять, что модель изделия - это некий объект, способный заменить само изделие для выполнения задачи, не связанной с основным назначением изделия, то возможны различные виды моделей: простая модель, решающая одну задачу, комплексная модель, предназначенная для решения нескольких задач и интегрированная модель, решающая все задачи.
Отметим самые распространенные задачи, для решения которых необходимо создание информационных моделей подобного типа:
- совершенствование стадий жизненного цикла изделия;
- совершенствование процессов на стадиях ЖЦ;
- совершенствование информационной поддержки
стадий ЖЦ;
- совершенствование связей между стадиями ЖЦ;
- использование единой информационной модели изделия (STEP);
- использование единой информационной среды предприятия (SDE);
- реинжиниринг бизнес-процессов (BPR/SADT/ CASE);
- логистика (LSA);
- параллельный инжиниринг (CE,C);
- функциональное моделирование и оптимизация бизнес процессов (IDEF);
- создание систем электронной коммерции и взаимодействия между поставщиком производителем и заказчиком (EC/EDI);
- создание виртуальных предприятий (VP). Помимо создания самих информационных моделей
исследования в области CALS направлены на создание протоколов/стандартов обмена данными между этими моделями и разработку соответствующего программного обеспечения для формализации этих моделей и стандартов обмена.
Обобщая все вышесказанное, CALS - это современная организационная стратегия развития промышленности, основанная на системном использовании информационных технологий на всех стадиях производства продукции и перестройке существующих бизнес-процессов в высокоавтоматизированный и интегрированный процесс управления жизненным циклом продукции.
Список литературы
1. NATO CALS Handbook, Version 2, June 2000 1.0. - 342 p.
2. Дмитров В.И. Опыт внедрения CALS за рубежом //Автоматизация
проектирования, 1997. - № 1.
М.В. Давыдова, А.М. Михалёв
Курганский государственный университет
КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СИСТЕМ ПОДДЕРЖКИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИЗДЕЛИЙ ПО ФУНКЦИОНАЛЬНОМУ ПРИЗНАКУ И СОСТАВУ РЕШАЕМЫХ ЗАДАЧ
Жизненный цикл изделия - совокупность этапов или последовательность бизнес-процессов, через которые проходит это изделие за время своего существования: маркетинговые исследования, составление технического задания, проектирование, технологическая подготовка производства, изготовление, поставка, эксплуатация, утилизация. Идеология CALS состоит в отображении реальных бизнес-процессов на виртуальную информационную среду, где эти процессы реализуются в виде компьютерных систем автоматизированной поддержки (САП) и автоматизированного проектирования (САПР), а информация существует только в электронном виде.
В июне 2005 г приказом ректора КГУ открыта специализированная научно-исследовательская лаборатория «CALS-технологии в машиностроении», задачей которой стало исследование и содействие внедрению на машиностроительных предприятиях CALS-технологий. В рамках работы лаборатории налажены деловые контакты с ведущими разработчиками программного обеспе-
чения информационной поддержки процессов конструкторской подготовки, технологической подготовки, планирования, производства и управления качеством. Авторами проведен анализ рынка программных систем и разработана классификация систем автоматизированного проектирования и систем поддержки жизненного цикла изделий по функциональному признаку и составу решаемых задач.
Причиной начала работ по созданию данной классификации послужила потребность в единой системе кодификации программных систем САПР и САП, так как по разным причинам сами разработчики этих систем либо создают собственную классификацию, удобную только им или не совсем корректно относят собственные разработки к какой-то ранее существующей категории программных систем, тем самым вводя значительную путаницу при выборе той или иной системы для решения конкретных задач того или иного предприятия.
В настоящее время на рынке программных систем в соответствии с разработанной классификацией представлено 9 основных функциональных классов согласно решаемым в жизненном цикле изделия задачам:
1. Системы автоматизированной разработки чертежной документации CAD (Computer Aided Drafting), в рамках которых развивается 6 направлений:
- CAD-2D (2хDimension) - проектирование в двумерном пространстве,
- CAD-3D (Зх Dimension) - проектирование в трехмерном пространстве,
- CAD-PD (Parametric Dimension) - проектирование параметрических моделей изделий,
- CAD-AD (Assembly Drawing) - проектирование трехмерных сборок,
- CAD-VA (Visual Animation) - создание анимаций;
- CAD-VR (Virtual Reality) - моделирование сред виртуальной реальности.
По способу формализации графических примитивов CAD системы развиваются по 5 направлениям:
- РМ (Point Modeling) - точечное моделирование;
- LM (Linear Modeling) - линейное моделирование;
- ВМ (Body Modeling) - твердотельное моделирование;
- SM (Surface Modeling) - поверхностное моделирование,
- HM (Hybrid Modeling) - гибридное моделирование - например твердотельно-поверхностное.
2. Системы проектирования производственных технологий САМ (Computer Aided Manufacturing) включают в себя:
- CAM-NC (Numeric Control) - системы подготовки информации для станков с числовым программным управлением;
- CAM-MES (Manufacturing Execution System) - системы обеспечения автоматизации, управления и оптимизации производства в режиме реального времени;
- САМ-МРР (Modeling Production Processes) - системы моделирования производственных процессов.
3. Системы автоматизированного инженерного анализа CAE (Computer Aided Engineering), в рамках которых развиваются:
- САЕ-МВ (Machine Building) - системы обеспечения машиностроительных расчетов,
- CAE-SC (Science) - системы обеспечения научных расчетов;
- CAE-DM (Discrete Modeling) - системы моделирования на основе дискретных моделей:
- CAE-DM-SM (Strength Modeling) - системы прочностных расчетов;
- CAE-DM-PPM (Physical Processes Modeling) - си-
стемы моделирования физическо-химических процессов;
- CAE-DM-SPM (Special Processes Modeling) - системы моделирования специальных процессов (литье, обработка металлов давлением, сварка и т.п.).
По способу создания дискретной модели, данные системы существуют в следующих вариантах:
- FEM (Finite Elements Modeling) - системы, осно-ááí í üá í á I áoí áá a í á-н üóyéái áí oí á;
-FDM (Finite Difference Modeling) - системы, основанные на методе конечных разностей;
- FGM (Finite Gradients Modeling) - системы, основанные на методе конечных градиентов.
4. Системы подготовки комплектов технологической документации TDM (Technological Data Management);
- TDM-DE (Direct Engineering) - системы прямого проектирования технологических процессов;
- TDM-AE (Analyses Engineering) - системы проектирования технологических процессов на основе методики анализа;
- TDM-SE (Synthesis Engineering) - системы проектирования технологических процессов на основе методики синтеза.
5. Системы управления производственными данными об изделиях PPM (Product Data Management);
- PDM-EDM (Engineering Data Management) - системы управления инженерными данными;
- PDM-LM (LifeCycle Management) - системы управления данными о жизненном цикле изделия;
- PDM-FW (Workflow) - системы календарного планирования.
6. Системы планирования материальных и производственных ресурсов предприятия MRP/MRP II (Material Resource Planning).
7. Системы автоматизации контроля качества CAQ (Computer Aided Quality Assurance).
8. Системы управления предприятием ERP (Enterprise Resource Planning).
- ERP-CRM (Customer Relationships Management) -системы управления взаимоотношениями с клиентами;
-ERP-SCM (Supply Chain Management) - системы автоматизации и управления всеми этапами снабжения предприятия и для контроля всего товародвижения на предприятии;
- ERP-SCM-SCP (Supply Chain Planning) - системы планирования цепочек поставок;
- ERP-SCM-SCE (Supply Chain Execution) - системы исполнения цепочек поставок в режиме реального времени;
- ERP-CPM (Corporate Performance Management) -
системы автоматизации процессов планирования, бюджетирования, управленческого анализа и отчетности;
- ERP-WMS (Warehouse Management System) - системы управления, обеспечивающие комплексную автоматизацию управления складскими процессами;
- ERP-ECM (Enterprise Content Management) - системы управления информационными ресурсами предприятия;
- ERP-DSS (Decision Support System) - системы поддержки принятия управленческих решений;
- ERP-OLAP (On-Line Analytic Processing) - системы аналитической обработки данных о предприятии в реальном времени.
9. Системы автоматизированной подготовки эксплуатационной документации IETM (Interactive Electronic Technical Manual).
В таблице 1 приведены примеры различных систем, как отечественного, так и зарубежного производства в соответствии с предложенной классификацией.
102
ВЕСТНИК КГУ, 2008. №3
Таблица 1
Примеры систем автоматизированного проектирования и систем автоматизации поддержки жизненного цикла продукции
Окончание таблицы 1
1 2 3
MRP/MRP II БЭСТ ПРО. ПАРУС. ГАЛАКТИКА SAP. Baan. Concorde XAL
CAQ Attestator. SPC 2000. CSQM Statistica, Statgrafics, NCSS
ERP-CRM 1C:CRM ПРОФ. ASoft CRM. Marketing Analytic. Naumen CRM Siebel eBusiness Industry Applications. SAP CRM (SAP AG). Amdocs ClarifyCRM
ERP-SCM Фолио. ANDProject SAP. Aegis. Bazaar -NG. DARCS. Monotone. Navision. Axapta
ERP-CPM PlanDesigner. Инталев: Корпоративные финансы. КИС: бюджетирование SAP. Navision. Axapta. PROPHIX. Comshare (Geac CPM). Cognos
ERP-WMS 1С-Логистика: Управление складом. AZWMS. Expert Logistic WMS. Logiton WMS. Solvo WMS. WMS БУХта: Складской комплекс. Проксима-Скпад WMS. ЕМЕ WMS SAP. Manhattan ILS (Manhattan Associates). Warehouse Advantage (HighJump Software). Exceed WMS. Logistic Vision Suite. Consafe Logistics WMS. RedPrairie.
ERP-ECM FlyDoc. E-MACTEP. ' ЛЕТОГРАФ. DIRECTUM SAP. CoreMedia CMS. Nuxeo 5. Alfresco
ERP-DSS DSS/UTES. Axiom.DSS SAP. Nurenberg DSS-Toolbox
ERPOLAP На момент написания статьи авторам таковых не известно Microsoft Analysis Services. Oracle OLAP Option. DB2 OLAP Server
IETM TG Builder. Seamatica Mincom LinkOne
М.В. Давыдова, A.M. Михалёв
Курганский государственный университет
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ (САПР) И СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ИЗДЕЛИЯ (САП) В СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ «CALS-ТЕХНОЛОГИИ В МАШИНОСТРОЕНИИ»
Актуальным с точки зрения современных требований, предъявляемых к выпускникам специальности 151001 «Технология машиностроения», жестких законов конкурентной борьбы на рынке трудоустройства является использование лицензионных САПР, позволяющих поднять преподавание дисциплин на существенно новый качественный уровень.
Следует также отметить, что обучение САПР на базе лицензионного программного обеспечения, а также сотрудничество с его разработчиками в рамках, как дальнейшего его совершенствования, так и с целью его более эффективного внедрения в учебный процесс и будет способствовать воспитанию правовой культуры автоматизированного проектирования у будущих инженерных работников.
Тип САПР или САП Пример отечественных разработок Пример зарубежных разработок
1 2 3
CAD-2D KOMITAC-2D. T-FLEX-2D. SpmtCAD. ADEM Autodesk AutoCAD
CAD-3D KOMITAC-3D. T-FLEX-3D. ADEM Autodesk Inventor. Solidworks, SolidEDGE.
CAD-PD T-FLEX. ADEM Autodesk AutoCAD. Autodesk Inventor. Solidworks
CAD-VA KOMITAC-3D Autodesk Inventor. Solidworks
CAD-VR На момент написания статьи авторам таковых не известно Dassault Systems Delmia
CAM-NC Гемма. SprutCAM. Т-FLEX-ЧПУ. ADEM. САПР-ЧПУ. ТехТран. ADEM Del cam PowerMill. Delcam ArtCam. MasterCAM. Delcam FeatureCAM. EdgeCAM. Cimatron
CAM-MES ФОБОС PTC Preactor
CAM-MPP На момент написания статьи авторам таковых не известно Dassault Systems Delmia
CAE-MB АРМ Winmachine На момент написания статьи авторам таковых не известно
CAE-SC На момент написания статьи авторам таковых не известно Matlab. MathCAD
CAE-DM-SM АРМ Winmachine T-FLEX-Анализ ANSYS.MSC Nastran, Abaqus, COSMOS
CAE-DM-PPM На момент написания статьи авторам таковых не известно ANSYS.MSC Nastran. Abaqus. COSMOS
CAE-DM-SPM ПОЛИГОН. LVMFlow. QForm. ProCAST. SolidCAST. WinCAST. DEFORM. SYSWELDS
TDM-DE SpmtTP. ADEM-TDM На момент написания статьи авторам таковых не известно
TDM-AE Компас-Автопроект. Вертикаль. Интермех-TechCARD. На момент написания статьи авторам таковых не известно
TDM-SE Вертикаль. ТехноПро. T-FLEX-TexH ология На момент написания статьи авторам таковых не известно
PDM- EDM ЛОЦМАН. Search. Т-FLEX-DOCs. Technologie S. PDM Step Suite. ADEM-Vault SWR-PDM
PDM-LM Technologies РТС Windchil. iMAN
PDM-WF ЛОЦМАН-WorkFlow. Интермех ImProject. ФОБОС iMAN Workflow. PTC Windchil
